[实用新型]微藻高通量培养设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及微藻产业化应用领域，且具体地，涉及用在藻种的高通量筛选中的适于进行微藻高通量培养的设备。

背景技术

微藻是一类在陆地、海洋分布广泛，营养丰富、光合利用度高的自养植物。许多微藻能够在细胞中积累大量的油脂，有些藻类在氮元素缺乏时脂肪酸含量可达细胞干重的80％，通过生物炼制的方法可从这类微藻中提取油脂，用于制备食用油和生物柴油；微藻还可用于废水处理等工业处理过程中，以减少环境污染。

微藻的环境友好特性、对人和动物的保健特性及其生物能源的良好应用性，引发了全球微藻生物能源研发热潮，并逐渐朝规模化、产业化靠近，但是商业化开发还有许多技术瓶颈需要突破，其中微藻藻种的改良最为重要，而优良微藻藻株的筛选又是重中之重。优良微藻藻株的筛选必须通过它们不同性能进行比较，如生长速度、细胞中的生化组成成分、对环境的抗性等，进而综合考虑选出适用于规模化培养的藻株。

高通量筛选(High throughput screening，HTS)技术是20世纪80年代发展起来的一种用于新化合物开发及目的菌种选育等方面的高新技术。它的基本特点是以微孔板为载体，采用高密度、微量自动化加样的方法，能快速平行地测试大量样本。高通量技术兼具平行化、自动化、微量化及集约化的优点。高通量筛选成为药物开发和微生物领域有很多较为成功的应用。

在利用微藻制备生物柴油及高附加值产品的研究中，藻种的筛选占据重要的位置，其中高通量筛选将发挥重要的作用，大大地降低研究过程中对于人力、物力和时间的消耗。另外，还可以为发展潜力较大的基因工程育种提供强有力的技术保障，推进微藻相关产业化的进程。合理有效的培养方法及条件控制对于藻种高通量培养具有重要的作用。

目前，实验室用于藻种高通量培养的体系相对比较简单，藻株的培养一般都是在三角瓶系统置于人工气候箱中，不通气培养或简单的插入通气管通气培养，光照和温度均由人工气候箱来调控，温度控制较均匀，但是这种方式难以实现光照和通气效果的一致。另外还有一种培养系统就是置于摇床中，光照和温度均由摇床来调控，通过摇动加速气体交换，这种方式的通气效果和温度相对一致，但是同样面临光照不均匀、光照强度无法满足藻类生长和高通量筛选需要的问题。另外，上述两种方式还存在体系大和微藻生长缓慢的问题。

并且，现有的光照培养箱或光照摇床是采用日光灯管进行光照，不仅存在光照不均匀、光照度衰减明显等问题外，还存在产热大、寿命短、光照度调节不连续等缺陷。这样的培养装置目前只适合采用三角瓶培养方式，如果用于培养微型化实验样品，这些问题会更加突出。此外，传统摇床的顶部光照和器皿固定方式也限制了微孔板的使用，特别在解决通气、混合、交叉污染、蒸发和光照方面，无法满足微型化高通量的实验技术实施。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于解决现有技术中存在的上述问题和缺陷的至少一个方面。

本实用新型的目的之一在于提供一种适于进行微藻高通量培养的设备，其能够改善用于微藻高通量培养的光照均匀度和光照强度，满足微藻生长和高通量筛选的需要。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种适于进行微藻高通量培养的设备，包括框架、振荡机构、温度控制装置、湿度控制装置、通风控制装置、载物台和照明装置，其中，载物台适于固定用于容纳藻种或藻液的培养结构，照明装置设置在载物台的下方，适于为微藻培养提供均匀的光照，并且照明装置包括光源和导光结构，并且导光结构构造为适于将来自光源的光均匀地提供至容纳有藻种或藻液的培养结构。

在上述适于进行微藻高通量培养的设备中，该导光结构可以为多层结构，包括：导光层，适于将来自光源的光向各个方向均匀地反射，来自光源的光从导光层的一对侧面入射到导光层中；底面反射膜，覆盖导光层的底面，适于将由导光层向所述底面反射的光反射回导光层；和侧面反射膜，覆盖导光层的另一对侧面，适于将由导光层向所述另一对侧面反射的光反射回导光层。

在上述适于进行微藻高通量培养的设备，导光层的顶面的面积与所述一对侧面中的每一个侧面的面积之比可以大于10∶1。

在上述适于进行微藻高通量培养的设备中，在导光层的靠近边缘的顶面部分上，还可以设置有上反射膜，上反射膜适于将从顶面周边倾斜出射的光线反射回导光层。

在上述适于进行微藻高通量培养的设备中，所述底面反射膜和侧面反射膜中的至少一个可以为全反射膜。